Die sichere Fabrik mit Safety Integrated

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Author: Babette Winter
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Siemens Industrietag

Die sichere Fabrik mit Safety Integrated

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Die sichere Fabrik Der Weg zur sicheren Maschine (Richtlinien, Recht, Normen) - Ein kurzer Überblick mit aktuellen News Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten.

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Betreibersicht eine alltäglich Anforderung CE - Kennzeichung, der Nachweis für sichere Maschinen

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EG - Konformitätserklärung Basis für die CE-Kennzeichnung

EG-Konformitätserklärung

CE-Kennzeichnung

Mit der EG - Konformitätserklärung und der CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller, dass er alle relevanten Richtlinien eingehalten hat.

EG - Konformitätserklärung enthält: - Name und Sitz der Firma - Produktbezeichung, Typ, Seriennummer, Produktionsdatum - übereinstimmende Europäische Richtlinie - angewendete Normen - ggf. „Benannte Stelle“ (falls zur Konformitätsbewertung notwendig) - Datum, Unterschrift der bevollmächtigten Person

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EU-Rechtsgefüge Richtlinien und Normen

Sicherheitsanforderungen Artikel 95 EG-Vertrag (freier Warenverkehr)

Artikel 137 EG-Vertrag (Arbeitsschutz)

z.B. Maschinen

Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie (89/391/EWG)

Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG)

Maschinenrichtlinie (2006/42/EG)

Einzelrichtlinie Benutzung von Arbeitsmitteln (89/655/EG)

Harmonisierte europäische Normen

Nationale Rechtsvorschriften

Hersteller

Betreiber

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EU-Rechtsgefüge EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und nationales Recht

Maschinenrichtlinie (2006/42/EG)

Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) seit 01.12.2011 „Gesetz zur Bereitstellung von Produkten“ Neunte Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz, Maschinenverordnung (9. ProdSV) seit 15.12.2011 Das Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) gilt sowohl für neue als auch gebrauchte Maschinen!

Auszug aus ProdSG

§ 3 Voraussetzungen für das Inverkehrbringen (1) Beim Inverkehrbringen muss die Maschine mit der CE-Kennzeichnung nach § 4 versehen und es muss ihr eine EG-Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie beigefügt sein, wodurch der Hersteller oder sein in der Gemeinschaft oder einem anderen Vertragsstaat des Abkommens über den Europäischen Wirtschaftsraum niedergelassener Bevollmächtigter bestätigt, dass ... Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Seite 7

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Der Weg zur sicheren Maschine am Beispiel: Schneidemaschine mit Materialvorschub MRL 2006/42/EG

„Der Hersteller einer Maschine oder sein Bevollmächtigter hat dafür zu sorgen, dass eine Risikobeurteilung vorgenommen wird, um die für die Maschine geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zu ermitteln. Die Maschine muss dann unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Risikobeurteilung konstruiert und gebaut werden.“

Lars N

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen Die notwendigen Phasen auf dem Weg zur sicheren Maschine lassen sich mit einer Prozesskette abbilden.

Risikobeurteilung

Risikominderung

Nachweis

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen - Normative Grundlagen

TYP A-Normen (Grund-Normen)

EN ISO 12100

à Risikobeurteilung

Gestaltungsleitsätze und Grundbegriffe für Maschinen

PL ß SIL ß Stopp-Kategorien ß

TYP B-Normen (Gruppen-Normen)

EN ISO 13849-1 EN 62061

B1-Normen

EN 60204

B1-Normen Allg. SicherheitsAllg. Sicherheitsaspekte

aspekte

B2-Normen Bezug auf spezielle Schutzeinrichtungen

EN ISO 14119 EN 61800-5-2

TYP C-Normen (Fach-Normen) Spezifische sicherheitstechnische Anforderungen an bestimmte Maschinentypen. Diese Normen haben Vorrang gegenüber A- oder B-Normen.

à Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen à Antriebe (STO, …)

EN 693

à Pressen

EN 415-4 à Paletierer

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Normen Update Ablösung bzw. Merging der EN ISO 13849-1 und EN 62061 zur ISO IEC 17305 Die Norm ISO IEC 17305 ist als Zusammenführung der Normen EN ISO 13849 und der EN 62061 geplant.

Zukünftig soll die neue ISO IEC 17305 sowohl die funktionale Sicherheit von Maschinen und Anlagen als auch die Maßnahmen, bzw. Schritte, die auf dem Weg dorthin zu beachten sind beschreiben. ISO IEC 17305 soll voraussichtlich ab 2017 mit einer Übergangsfrist von 3 Jahren in Kraft treten. IEC ISO 17305 soll weltweit gültig sein. Ziel ist eine Vereinheitlichung und Vereinfachung. Die momentan parallel geführten EN ISO 13849 und EN 62061 sollen damit komplett abgelöst werden. Nächste Abstimmungsrunde der Normengremien findet im Sept. 2015 statt. Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Seite 11

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Normen Update Ablösung bzw. Merging der EN ISO 13849-1 und EN 62061 zur ISO IEC 17305 Die Norm ISO IEC 17305 ist als Zusammenführung der Normen EN ISO 13849 und der EN 62061 geplant.

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen - Detaillierte Vorgehensweise - Risikobeurteilung

Risikobeurteilung

Maschine beschreiben

Gefahren identifizieren

Risiken bewerten

Risikominderung

Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten (3-Stufen-Methode)

Architektur der Sicherheitsfunktionen entwerfen

Sicherheitskonzept umsetzen & in Betrieb nehmen

Nachweis

Maßnahmen dokumentieren

Validierung durchführen

Richtlinienkonformität nachweisen CE-Kennzeichnung anbringen

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen – Risikobeurteilung – Maschine beschreiben Risikobeurteilung

Beispielhafter Auszug aus der Beschreibung der Maschine: • Verwendungszweck: • Maschine zum Trennen von metallischem Vollprofilmaterial bis maximal 150 mm x 150 mm • Durchmesser der Trennscheibe maximal 600 mm • Verwendungsgrenzen: • Anschluss: 400 V 3~ 50 Hz • Innenbereich (IP54) • Temperaturbereich: -15° C bis +50° C • Nutzergruppen: • Nur Fachpersonal, keine Laien • Auszubildende nur unter Aufsicht von Fachpersonal • Zeitliche Grenzen: 150.000 Betriebsstunden • Räumliche Grenzen: • Ladehilfen sind nicht Bestandteil der Maschine • Schneidemaschine und Arbeitsbereich bis 2 m um die Maschine

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen – Risikobeurteilung – Gefahren identifizieren Risikobeurteilung

Gefahren nach EN ISO 12100

Trennscheibe > Abschneiden Späne > Schneiden, Eindringen

Klemmplatten > Quetschen

Transportrollen > Quetschen und Abscheren

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen – Risikobeurteilung – Risiken bewerten Risikobeurteilung

Ausmaß Irreversible Verletzung, Verlust von Finger oder Arm Trennscheibe > Abschneiden

Ausmaß des Schadens •Das durch die Gefährdung verursachbare Schadensausmaß

Eintrittswahrscheinlichkeit des Schadens •Häufigkeit und Dauer der Gefährdungsexposition

Wahrscheinlichkeit Es ist möglich, dass eine Verletzung eintritt.

•Wahrscheinlichkeit eines Gefährdungsereignisses •Möglichkeit zur Vermeidung oder Begrenzung des Schadens Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Seite 16

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Der Weg zur sicheren Maschine Prozessphasen - Detaillierte Vorgehensweise - Risikominderung

Risikobeurteilung

Maschine beschreiben

Gefahren identifizieren

Risiken bewerten

Risikominderung

Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten (3-Stufen-Methode)

Architektur der Sicherheitsfunktionen entwerfen

Sicherheitskonzept umsetzen & in Betrieb nehmen

Nachweis

Maßnahmen dokumentieren

Validierung durchführen

Richtlinienkonformität nachweisen CE-Kennzeichnung anbringen

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Die 3-Stufen-Methode nach EN ISO 12100 Kapitel 6 Risikominderung START

1

Sichere Konstruktion Risiko angemessen vermindert?

JA

NEIN

2

Technische Maßnahmen Risiko angemessen vermindert?

JA

NEIN

3

Benutzerinformation über Restrisiken Risiko angemessen vermindert?

JA

NEIN

Erneute Risikobeurteilung

ENDE

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Konstruktive Maßnahmen an der Beispielmaschine Risikominderung

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Konstruktive Maßnahmen an der Beispielmaschine Risikominderung

Gehäuse Einhausung vermeidet direkten Kontakt mit den Gefahrenstellen

Schutztüre Verglaste Tür ermöglicht Beobachten des Vorgangs und Zugang zu Maschine und Werkstück

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Iterativer Prozess Risikominderung

Risikobeurteilung

Maschine beschreiben

Gefahren identifizieren

Risiken bewerten

Risikominderung

Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten (3-Stufen-Methode)

Architektur der Risiko nicht Sicherheitsfunktionen angemessen vermindert entwerfen

Sicherheitskonzept umsetzen & in Betrieb nehmen

Nachweis

Maßnahmen dokumentieren

Validierung durchführen

Richtlinienkonformität nachweisen CE-Kennzeichnung anbringen

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Technische Schutz-Maßnahmen für die Beispielmaschine Risikominderung

Positionsschalter Die Tür wird mit einem Sicherheitspositionsschalter überwacht. Beim Öffnen der Tür müssen die Antriebe gestoppt werden. Wenn die Tür offen ist, müssen die Antriebe gegen Wiederanlauf gesichert sein. NOT-HALT-Befehlsgerät Das Bedienpult wird um einen Not-HaltBefehlsgerät ergänzt. Beim Drücken des Tasters müssen die Antriebe gestoppt werden.

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Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten Technische Schutz-Maßnahmen für die Beispielmaschine Risikominderung

• Abhängig von der Höhe des Risikos ist eine bestimmte Sicherheitsstufe gefordert. • Die Bestimmung des Risikos und die daraus resultierenden Sicherheitsstufen sind normenspezifisch unterschiedlich. • EN ISO 13849-1: Performance Level PL a bis PL e • EN 62061: Safety Integrity Level SIL 1 bis SIL 3

Die Tür wird geöffnet: Der Antrieb stoppt. Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Seite 23

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Normen Update DIN EN ISO 14119 – Sicherheit von Maschinen (Nachfolgenorm der EN 1088) DIN EN ISO 14119 – Sicherheit von Maschinen (seit 03.2014 Nachfolgenorm der EN1088) Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen Die Norm legt Leitlinien für die Gestaltung und Auswahl von Verriegelungseinrichtungen, unabhängig von der Energieart, in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen fest. Diese Norm bietet dem Konstrukteur von trennenden Schutzeinrichtungen Hilfestellung bei der Gestaltung, Konstruktion und Auswahl von Verriegelungseinrichtungen. Wesentliche Änderungen im Vergleich zur EN 1088 sind: • Beschreibung des Manipulationsschutz (z.b. durch Kodierung) • Berücksichtigung von neuen Technologien (RFID Positionsüberwachung oder elektromagnetisch wirkende Zuhaltungen SIRIUS 3SE63 berührungslos • Detailliertere Beschreibung der Anwendungen Sicherheitsschalter mit z.B. Fehlerausschlüsse, Thema „Bruch des Sperrmittels“

Transpondertechnologie RFID zertifiziert bis PL e / SIL 3

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Normen Update DIN EN ISO 14119 – Sicherheit von Maschinen (Nachfolgenorm der EN 1088) Im Vergleich zur bisherigen Norm EN 1088 wird in der EN ISO 14119 das Thema „Bruch des Sperrmittels“ explizit erwähnt und beschrieben, so dass Fehlerausschlüsse für die Zuhaltefunktion möglich sind. Ein solcher Fehlerausschluss wird nötig, da ab Kategorie 3 eigentlich ein 2-kanaliger Aufbau des Sicherheitssystemes erforderlich ist. Anforderungen zu Fehlerausschlüssen waren bisher nur in der EN ISO 13849-2 enthalten. Hier wird außerdem beschrieben, durch welche Maßnahmen der „Bruch“ ausgeschlossen werden kann.

SIRIUS 3SE5/3SF1 SicherheitsPositionsschalter mit getrenntem Betätiger und Zuhaltung zertifiziert bis PL e / SIL 3 Frei verwendbar / © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Seite 25

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Architektur der Sicherheitsfunktionen entwerfen Komponenten auswählen Risikominderung

Komponenten entsprechend den Anforderungen (SIL / PL) der angewandten Norm auswählen:

Erfassen

Auswerten

Reagieren

Türüberwachung oder

SIRIUS Sicherheitspositionsschalter

Not-Halt

SIRIUS Not-Halt-Befehlsgerät

Sicherheitsschaltgerät oder SIMATIC F-Controller

SINAMICS Frequenzumrichter

oder

Sicherheitsschaltgerät oder SIMATIC F-Controller

SINAMICS Frequenzumrichter

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Risikobeurteilung

Maschine beschreiben

Gefahren identifizieren

Risiken bewerten

Risikominderung

Sicherheitsmaßnahmen definieren und bewerten (3-Stufen-Methode)

Architektur der Sicherheitsfunktionen entwerfen

Sicherheitskonzept umsetzen & in Betrieb nehmen

Nachweis

Maßnahmen dokumentieren

Validierung durchführen

Richtlinienkonformität nachweisen CE-Kennzeichnung anbringen

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Europäische Richtlinien für Maschinen Verantwortung des Hersteller Nachweis CE-Kennzeichnung

Welche technischen Unterlagen muss ein Hersteller als Nachweis der CE Konformität erstellen und mindestens zehn Jahre lang bereithalten? Dies ist in der Europäische Richtlinie für Maschinen (2006/42/EG) im Anhang VII detailliert beschrieben.

EG-Konformitätserklärung

Europäische Richtlinie für Maschine (2006/42/EG) im Anhang VII : Anhand der technischen Unterlagen muss es möglich sein, die Übereinstimmung der Maschine mit den Anforderungen dieser Richtlinie zu beurteilen. Sie müssen sich, soweit es für diese Beurteilung erforderlich ist, auf die Konstruktion, den Bau und die Funktionsweise der Maschine erstrecken.

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Europäische Richtlinien für Maschinen (2006/42/EG) Technische Unterlagen Nachweis

Europäische Richtlinie für Maschinen (2006/42/EG) im Anhang VII : Beispielhafter Auszug: Übersichtszeichnung • Schaltpläne der Steuerkreise • Beschreibungen und Erläuterungen zum Verständnis der Funktionsweise •

Liste der grundlegenden SicherheitsSicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen • Beschreibung der ermittelten Gefährdungen • Angabe der von der Maschine ausgehenden Restrisiken



technischen Berichte mit den Ergebnissen der Prüfungen • Exemplar der Betriebsanleitung • Einbauerklärung für unvollständige Maschinen •

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Der Weg zur sicheren Maschine Zusammenfassung

Risikobeurteilung

Risikominderung

Nachweis

• Die Maschinenrichtlinie hat Gesetzes-Charakter! • Die Maschinenrichtlinie ist bindend für alle Maschinenhersteller und gilt für alle verwendete Sicherheits-Lösungen. • Die Anwendung harmonisierter Normen vermindert aufgrund der Vermutungswirkung das Haftungsrisiko. • Eine lückenlose Dokumentation weist im Schadensfall nach, dass der Hersteller die Maschine richtlinienkonform erstellt hat. • Der Einsatz zertifizierter Produkte für Anwendungen nach EN 62061 und EN ISO 13849-1 erleichtern die Umsetzung von Sicherheitslösungen.

Auf der sicheren Seite: Sichere Maschine bedeuten: Kosteneinsparung, Rechtssicherheit, Wettbewerbsvorteil!

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Abschluß

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Rudolf Kubiczek Promotor Safety Integrated RC-DE DF FA 4 PROM 2

Telefon: +49 030 386 32299 Mobil: +49 172 3884 396 E-Mail: [email protected]

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